不銹鋼材料知識大全

不銹鋼材料知識大全目錄TOC\o"1-5"\h\z第一章不銹鋼的定義-1-不銹鋼的發(fā)展歷史-2-不銹鋼的種類-2-不銹鋼鋼種的發(fā)展-2-不銹鋼的特性-3-1．一般特性-3-2．不銹鋼的品質特性及其要求-3-不銹鋼的品質特性：-3-不銹鋼的品質特性及其要求-4-各種不銹鋼的特性和用途-6-不銹鋼的物理性能-8-不銹鋼小常識-8-不銹鋼的應用-9-不銹鋼專業(yè)名詞說明-10-不銹鋼的標識方法-11-不銹鋼、特殊合金牌號與美國、日本、歐洲對照表-12-世界各國不銹鋼標準鋼號對照表-13-不銹耐酸鋼--鋼號對照-17-TOC\o"1-5"\h\z不銹鋼團體標準-19-.不銹鋼制造設備簡介-19-不銹鋼加工及施工-21-不銹鋼表面洗滌要領-21-不銹鋼保管及運輸-22-不銹鋼的性能與組織-23-不銹鋼的分類、主要成分及性能比較-26-不銹鋼的耐蝕性能-28-表面加工等級、特征及用途-30-不銹鋼為什么也生銹?-32-不銹鋼為什么也會帶磁-33-不銹鋼的有關實用知識-34-其他-36-我國鋼號表示方法-36-板材的有關實用知識-38-第一章不銹鋼的定義在空氣中或化學腐蝕介質中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼，不銹鋼是具有美觀的表面和耐腐蝕性能好，不必經過鍍色等表面處理，而發(fā)揮不銹鋼所固有的表面性能12%以上的鉻。不銹鋼的發(fā)展歷史中華名族是世界上最早冶鐵煉鋼的國家，我們的祖先遠在三千年前就掌握了一些冶鐵、煉鋼、鑄鍛和熱處理的技藝，比歐洲各國要早1700多年，對世界文明與人類進步作出過重要的貢獻。鋼鐵對于現(xiàn)代化的工農業(yè)生產、交通運輸、國防乃至人民生活來說，已成為最基本、最重要的材料。當前，盡管各種新型的無機材料和有機合成材料已得到很大發(fā)展。但從生產成本、廣泛的適用性能等方面來看，它們還遠遠不能取代鋼鐵。因此鋼鐵的生產能力仍不失為衡量一個國家國力的重要標志之一。鋼鐵材料之所以得到如此廣泛的應用是因為鐵礦礦藏集中，貯藏量大，開采、冶煉比較經濟，鋼鐵半成品冷、熱變形能力強。制成品具有優(yōu)良的力學性能（強度，塑性及抗沖擊能力）和加工性能（切削，焊接、冷變形等）。但是與硅酸材料、高分子合成材料及某些有色金屬相比，它的最大的缺點是：在大氣或酸、堿、鹽等各種介質條件下，易于因腐蝕而失重損耗，乃至完全破壞。不銹鋼的種類不銹鋼可以按用途、化學成分及金相組織來大體分類。以奧氏體系類的鋼由18%鉻-8%鎳為基本組成，各元素的加入量變化的不同，而開發(fā)各種用途的鋼種。以化學成分分類：①Cr系列：鐵素體系列、馬氏體系列②Cr-Ni系列：奧氏體系列，異常系列，析出硬化系列。以金相組織的分類：①奧氏體不銹鋼，②鐵素體不銹鋼，③馬氏體不銹鋼，④雙相不銹鋼，⑤沉淀硬化不銹鋼不銹鋼鋼種的發(fā)展1910?1914年誕生的組織分別為馬氏體、鐵素體和奧氏體的不銹鋼，從化學成分來看，主要屬Fe-Cr和Fe-Cr-Ni兩大體系。從第一次世界大戰(zhàn)結束到第二次世界大戰(zhàn)結束的近三十年中（即1919年至1945年）。隨著各種工業(yè)的發(fā)展，不銹鋼為適應工作條件而發(fā)生了分化，即在原來兩大體系三種組織狀態(tài)的基礎上，通過增減碳含量和添加多種其它的合金元素而衍生出了許多新型的不銹鋼。從二次大站結束直至目前為止的三十多年中，主要為適應抗海水或鹽類腐燭，吸收Y射線及中子、獲得超高強度、節(jié)約鎳等需要而發(fā)展了抗點蝕不銹鋼、原子能工業(yè)用不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼和錳氮代鎳不銹鋼。近年來．為了解決奧氏體不銹鋼的晶間腐燭和應力腐蝕問題，又分別發(fā)展了超低碳不銹鋼和超純鐵素體不銹鋼。目前，已投入市場的不銹鋼的品種已達到230種以上，經常使用的也有近50種，其中約有80%是奧氏體不銹鋼（18鉻--8鎳）的衍生物，而其余20%則是由13鉻鋼演變而成的。關于不銹鋼鋼種的最主要的研究和發(fā)展是集中在兩個方面：第一個方面是改善鋼的耐腐蝕性，其中對18-8鋼晶間腐燭問題的研究，不僅發(fā)展了鋼種，提出了解決這個間題的工藝方法。還促進了有關不銹鋼的鈍化和腐蝕機理的研究。第二個方面是發(fā)展高強度不銹鋼（即沉淀硬化不銹鋼），這種鋼是二次大戰(zhàn)后隨著航空、航天和火箭技術的進展而發(fā)展起來的。其中半奧氏體沉淀硬化不銹鋼具有優(yōu)異的工藝性能（17-7PH類），固溶處理后極易加工成形，且隨后的強化熱處理（時效處理）溫度不高變形很小，在美國這種鋼多用于航空結構，并已大量生產，各國也都有類似鋼種投入使用不銹鋼的特性1．一般特性表面美觀以及使用可能性多樣化耐腐蝕性好耐高溫氧化及強度高，因此能夠抗火災因為不必表面處理，所以簡便、維護簡單焊接性能好STS304固融化熱處理退火加工硬化性微量硬化性小量硬化性主要用途建筑物內外裝飾,汽車零件,飯盒等釬、刀機器零部件,手術用具耐腐蝕性高高強度高中高加工性高中高磁性非磁上磁性上磁性焊接性高中低2.2不銹鋼的品質特性及其要求各產品由于用途的不同，其加工工藝和原料的品質要求也不同(1)材質：53%),硬度較低(呈BLANKINGSIZE/制品直徑)一般都比較高，它們的加工比分別達SUS304DDQ用材主要就是用于這些要求較高加工比的產品，當然加工比超過②一般材：主要用于除了8.0?9.0間，與DDQ材相比有一個優(yōu)點，就是不銹鋼薄板是一種價格非常高的材料，客戶對它的表面質量要求也非常高。但不銹薄板在生產過程中不可避免會出現(xiàn)各種缺陷，如劃傷、麻點、折痕、污染等，從而其表面質量，象劃傷、折痕等這些缺陷不管是高級材還是低級都不允許出現(xiàn)，而麻點這種缺陷在勺、匙、叉、制作時也是決不允許的，因為拋光時很難拋掉它。我們根據表面各種缺陷出現(xiàn)的程度和頻率，來確定其表質量等級，從而來確定產品等級。（見表：）用途對象產品加工工藝要求品質特性表面質量BQ性材質形狀厚度公差焊接性耐腐蝕性淺加工類刀、叉等落料f橫延f切頭f成型一拋光一清洗f包裝要求高不得有麻點等缺陷好般材般般-5%不要求好深加工類二類餐具、保溫杯等落料^涂油^成型f（有時幾次）切邊f(xié)卷邊f(xié)清洗f復底^拋光^焊手柄^包裝要求高不得有劃傷折痕等缺陷好DDQ要求高-3~-5%好好PIPE裝飾管等窄帶f擠成壓成型f對焊f打磨焊縫f切管f磨口^拋光f包裝要求高不得有折痕等缺陷一般般材般般般材般材-8%好一般廚具冷柜等的外壁落料f折邊f(xié)電焊f打磨要求高不得有折痕等缺陷一般-8%好一般容器熱水器飲水機內膽窄帶f卷筒f焊接f切管f焊底f打磨焊縫f包裝一般一般一般材(3)厚度公差：-3~5%，而一類餐具厚度公差一般要求-8%，經銷商對厚度公差的要求一般在-15%。產品用途的不同對焊接性能的要求也各不相同。一類餐具對焊接性能一般不做要求，甚至包括部分鍋類企業(yè)。但是絕大多數產品都需要原料焊接性能好，象二類餐具、保溫杯、鋼管、熱水器、飲水機等。絕大多數不銹鋼制品要求耐腐蝕性能好，象一、二類餐具、廚具、熱水器、飲水機等，有些國外商人對產品還做耐腐蝕性能試驗：用Fe的成分，會導致測試時表面出現(xiàn)銹斑)BQ性)：①原料表面缺陷。如劃傷、麻點、過酸洗等。BQ性。硬度高的RIDGING,從而影響B(tài)Q性。各種不銹鋼的特性和用途鋼號特性用途30430418Cr-8Ni體鋼30117Cr-7Ni-碳與304鋼相比，Cr、Ni含量少，冷加工時抗拉強度和硬度增高，無磁性，但冷加工后有磁性。列車、航空器、傳送帶、車輛、螺栓、彈簧、篩網301L17Cr-7Ni-0.1N-低碳是在301鋼基礎上，降低C含量，改善焊口的抗晶界腐蝕性;通過添加N元素來彌補含C量降低引起的強度不足，保證鋼的強度。鐵道車輛構架及外部裝飾材料作為一種用途廣泛的鋼，具有良好的耐蝕性、耐熱性，低溫強度和機械特性；沖壓、彎曲等熱加工性好，無熱處理硬化現(xiàn)象（無磁性，便用溫茺-196℃~800℃）。家庭用品（1、2類餐具、櫥柜、室內管線、熱水器、鍋爐、浴缸），汽車配件（風擋雨刷、消聲器、模制品），醫(yī)療器具，建材，化學，食品工業(yè)，農業(yè)，船舶部件304L18Cr-8Ni-低碳作為低C的304鋼，在一般狀態(tài)下，其耐蝕性與304剛相似，但在焊接后或者消除應力后，其抗晶界腐蝕能力優(yōu)秀；在未進行熱處理的情況下，亦能保持良好的耐蝕性，使用溫度-196℃~800℃o應用于抗晶界腐蝕性要求高的化學、煤炭、石油產業(yè)的野外露天機器，建材耐熱零件及熱處理有困難的零件。304Cu13Cr-7.7Ni-2Cu因添加Cu其型性，特別是拔絲性和抗時效裂紋性好，故可進行復雜形狀的產品成形；其耐腐蝕性與304相同。保溫瓶、廚房洗滌槽、鍋、壺、保溫飯盒、門把手、紡織加工機器。304N118Cr-8Ni-N在304鋼的基礎上，減少了S、Mn含量，添加N元素，防止塑性降低，提高強度，減少鋼材厚度。構件、路燈、貯水罐、水管304N218Cr-8Ni-N與304相比，添加了N、Nb，為結構件用的高強度鋼。構件、路燈、貯水罐31618Cr-12Ni-2.5Mo因添加Mo,故其耐蝕性、耐大氣腐蝕性和高溫強度特別好,可在苛酷的條件下使用；加工硬化性優(yōu)（無磁性）。海水里用設備、化學、染料、造紙、草酸、肥料等生產設備；照像、食品工業(yè)、沿海地區(qū)設施、繩索、CD桿、螺栓、螺母316L18Cr-12Ni-2.5Mo彳氐碳作為316鋼種的低C系列，除與316鋼有相同的特性外，其抗晶界腐蝕性優(yōu)。316鋼的用途中，對抗晶界腐蝕性有特別要求的產品32118Cr-9Ni-Ti在304鋼中添加Ti元素來防止晶界腐蝕；適合于在430℃~900℃溫度下使用。航空器、排氣管、鍋爐汽包鐵素鐵鋼409L11.3Cr-0.17Ti-低C、N因添加了Ti元素，故其高溫耐蝕性及高溫強度較好。汽車排氣管、熱交換機、集裝箱等在焊接后不熱處理的產品。410L130-低C在410鋼的基礎上，降低了含C量，其加工性，抗焊接變形，耐高溫氧化性優(yōu)秀。機械構造用件，發(fā)動機排氣管，鍋爐燃燒室，燃燒器。

43016Cr43016Cr作為鐵素體鋼的代表鋼種，熱膨脹率低，成形性及耐氧化性優(yōu)。耐熱器具、燃燒器、家電產品2類餐具、廚房洗滌槽、外部裝飾材料、螺栓、螺母、CD桿、篩網430J1L18-Cr0.5Cu-Nb-低C、N在430鋼中，添加了Cu、Nb等元素；其耐蝕性、成形性、焊接性及耐高溫氧化性良好。建筑外部裝飾材料，汽車零件，冷熱水供給設備。436L18Cr-1Mo-Ti、Nb、Zr低C、N耐熱性、耐磨蝕性良好，因含有Nb、Zr元素，故其加工性，焊接性優(yōu)秀。洗衣機、汽車排氣管、電子產品、3層底的鍋。馬氏體鋼41013Cr-低碳作為馬氏體鋼的代表鋼，雖然強度高，但不適合于苛酷的腐蝕環(huán)境下使用；其加工性好，依熱處理面硬化（有磁性）。刀刃、機械零件、石油精練置、螺栓、螺母、泵桿、1類餐具（刀叉）。420J113Cr-0.2C淬火后硬度高，耐蝕性好（有磁性）。餐具（刀）、渦輪機葉片420J213Cr-0.3C淬火后，比420J1鋼硬度升高（有磁性）。刀刃、管嘴、閥門、板尺、餐具（剪刀、刃）。不銹鋼的物理性能不銹鋼的物理性能主要用以下幾方面來表示：因溫度變化而引起物質量度元素的變化。膨脹系數是膨脹－溫度曲線的斜率，瞬時膨脹系數是特定溫度下的斜率，兩個指定的溫度之間的平均斜率是平均熱膨脹系數。膨脹系數可以用體積或者是長度表示，通常是用長度表示。kg/m3或當施加力于單位長度棱住的兩端能引起物體在長度上的單位變化時，單位面積上所需的力稱為彈性模量。單位為cm或（已廢的）。⑤磁導率無量綱系數，表示物質易被磁化的程度，是磁感應強度與磁場強度之比。⑥熔化溫度范圍確定合金開始凝固和凝固完了的溫度。⑦比熱1度所需要的熱量。在英制和Biu或1度聽需的熱量。國際單位制中比熱的數值與英制或1）是按不同的定義定的。比熱的單位是0J/（k）。物質導熱的速率的量度。在單位截面積物質上建立單位長度上的Btu/（h?0w/（m?是確定物質內部溫度前遷速率的一種性能，是熱導率對比熱和密度乘積的比值，熱擴散率單位以w/（m?k）表示。不銹鋼小常識316和316L不銹鋼316和317不銹鋼（317不銹鋼的性能見后）是含鉬不銹鋼種。317不銹鋼中的鉬含量略高明于316不銹鋼.由于鋼中鉬，該鋼種總的性能優(yōu)于310和304不銹鋼，高溫條件下，當硫酸的濃度低于15％和高于85％時，316不銹鋼具有廣泛的用途。316不銹鋼還具有良好的而氯化物侵蝕的性能，所以通常用于海洋環(huán)境。316L不銹鋼的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能進行退火和需要最大耐腐蝕性的用途中。耐腐蝕性耐腐蝕性能優(yōu)于304不銹鋼，在漿和造紙的生產過程中具有良好的耐腐蝕的性能。而且316不銹鋼還耐海洋和侵蝕性工業(yè)大氣的侵蝕。耐熱性在1600度以下的間斷使用和在1700度以下的連續(xù)使用中，316不銹鋼具有好的耐氧化性能。在800-1575度的范圍內，最好不要連續(xù)作用316不銹鋼，但在該溫度范圍以外連續(xù)使用316不銹鋼時，該不銹鋼具有良好的耐熱性。316L不銹鋼的耐碳化物析出的性能比316不銹鋼更好，可用上述溫度范圍。熱處理在1850-2050度的溫度范圍內進行退火，然后迅速退火，然后迅速冷卻。316不銹鋼不能過熱處理進行硬化。焊接316不銹鋼具有良好的焊接性能?？刹捎盟袠藴实暮附臃椒ㄟM行焊接。焊接時可根據用途，分別采用316Cb、316L或309cb不銹鋼填料棒或焊條進行焊接。為獲得最佳的耐腐蝕性能，316不銹鋼鋼的焊接斷面需要進行焊后退火處理。如果使用316L不銹鋼，不需要進行焊后退火處理。典型用途紙漿和造紙用設備熱交換器、染色設備、膠片沖洗設備、管道、沿海區(qū)域建筑物外部用材料。不銹鋼的應用不銹鋼不但具有良好的耐腐蝕性能，而且具有良好的外觀等多種特性，不銹鋼的應用范圍越來越廣泛。下表是關于不銹鋼的應用方面的簡單事例圖：行業(yè)主要使用事例行業(yè)主要使用事例汽車用外裝部品建筑材料SPOON（勺）、-出口或內銷建筑內外裝飾材-拉伸比大于-拉伸比小于SPINNING（旋壓）化學工業(yè)爐廚房設備洗滌槽（REROLL（再軋鋼用）電冰箱（冰柜內膽）高硬度用電器用具洗衣機、烘干機加工廠用微波爐市場流通用電子部件（無磁性）特殊用途鋼管用裝飾管運輸設備集裝箱構造管（工業(yè)用）鐵道車輛排管用不銹鋼專業(yè)名詞說明不銹鋼通俗地說，不銹鋼就是不容易生銹的鋼，實際上一部分不銹鋼，既有不銹性，又有耐酸性（耐蝕性）。不銹鋼的不銹性和耐蝕性是由于其表面上富鉻氧化膜（鈍化膜）的形成。這種不銹性和耐蝕性是相對的。試驗表明，鋼在大氣、水等弱介質中和硝酸等氧化性介質中，其耐蝕性隨鋼中鉻含水量的增加而提高，當鉻含量達到一定的百分比時，鋼的耐蝕性發(fā)生突變，即從易生銹到不易生銹，從不耐蝕到耐腐蝕。不銹鋼的分類方法很多。按室溫下的組織結構分類，有馬氏體型、奧氏體型、鐵素體和雙相不銹鋼；按主要化學成分分類，基本上可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大系統(tǒng)；按用途分則有耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐海水不銹鋼等等，按耐蝕類型分可分為耐點蝕不銹鋼、耐應力腐蝕不銹鋼、耐晶間腐蝕不銹鋼等；按功能特點分類又可分為無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、低溫不銹鋼、高強度不銹鋼等等。由于不銹鋼材具有優(yōu)異的耐蝕性、成型性、相容性以及在很寬溫度范圍內的強韌性等系列特點，所以在重工業(yè)、輕工業(yè)、生活用品行業(yè)以及建筑裝飾等行業(yè)中獲取得廣泛的應用。奧氏體不銹鋼在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。鋼中含Cr約18%、Ni8%~10%、C約0.1%時，具有穩(wěn)定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名的18Cr-8Ni鋼和在此基礎上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素發(fā)展起來的高Cr-Ni系列鋼。奧氏體不銹鋼無磁性而且具有高韌性和塑性，但強度較低，不可能通過相變使之強化，僅能通過冷加工進行強化。如加入S,Ca,Se,Te等元素，則具有良好的易切削性。此類鋼除耐氧化性酸介質腐蝕外，如果含有Mo、Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。此類鋼中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高硅的奧氏體不銹鋼濃硝酸肯有良好的耐蝕性。由于奧氏體不銹鋼具有全面的和良好的綜合性能,在各行各業(yè)中獲得了廣泛的應用。鐵素體不銹鋼在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的不銹鋼。含鉻量在11%~30%,具有體心立方晶體結構。這類鋼一般不含鎳,有時還含有少量的Mo、Ti、Nb等到元素，這類鋼具導熱系數大,膨脹系數小、抗氧化性好、抗應力腐蝕優(yōu)良等特點,多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。這類鋼存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點,因而限制了它的應用。爐外精煉技術（AOD或VOD）的應用可使碳、氮等間隙元素大大降低,因此使這類鋼獲得廣泛應用。奧氏體--鐵素體雙相不銹鋼是奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼。在含C較低的情況下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點,與鐵素體相比,塑性、韌性更高,無室溫脆性,耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高,

同時還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導熱系數高，具有超塑性等特點。與奧氏體不銹鋼相比，強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)鎳不銹鋼。馬氏體不銹鋼通過熱處理可以調整其力學性能的不銹鋼，通俗地說，是一類可硬化的不銹鋼。典型牌號為Cr13型，如2Cr13,3Cr13,4Cr13等。粹火后硬度較高，不同回火溫度具有不同強韌性組合，主要用于蒸汽輪機葉片、餐具、外科手術器械。根據化學成分的差異，馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。根據組織和強化機理的不同，還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體（或半馬氏體）沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時效不銹鋼等。不銹鋼的標識方法①用國際化學元素符號和本國的符號來表示化學成份，用阿拉伯字母來表示成份含量：如：中國、俄國200系；③用拉丁字母和順序組成序號，只表示用途。2．我國的編號規(guī)則①采用元素符號F、8、合結鋼、彈簧鋼，如：C合結鋼、彈簧鋼，如：C含量）不銹鋼、合金工具鋼（用千分之幾表示1Cr18Ni9千分之一（即，不銹0.08%如CW0Cr17Ni13Mo美國鋼鐵學會是用三位數字來標示各種標準級的可鍛不銹鋼的。其中：201、400系列的數字表示。③鐵素體不銹鋼是以420以及50%的高合金通常是采用專利名稱或商標命名。不銹鋼、特殊合金牌號與美國、日本、歐洲對照表類別中國美國日本歐洲馬氏體不銹鋼Cr13型410SUS410SAF23011Cr17Ni2431SUS431SAF23219Cr18440CSUS440C2Cr12MoVNbN2Cr12MoVNbN0Cr17Ni4Cu4Nb17-4PHSUH6301Cr12Ni3MoWVXM32DIN1.4313SUH6002Cr12NiMoWVSUH616雙相鋼00Cr18Ni5Mo3Si2S3150